Z900RS | 6MTのギヤ比と加速・最高速 [229km/h ZR900C型 2017年]

このページでは、Z900RS [2017/12モデル]が搭載している6MTのギヤ比(歯車比・減速比)と駆動力、エンジン回転数と最高速(トップスピード)との関係をシミュレーションしています。

ギヤ比(歯車比・減速比)と加速と最高速のステキな関係

カワサキ [Z900RS]
ZR900C型 948cc [111PS/10.0kgm]
純正ギヤの繋がりイメージ
ギヤギヤ比Shift-up
回転数
100kmh
回転数
8500rpm
での速度
[速度差]
1速2.916
[13.285]
-1119076.0
[ - ]
2速2.058
[9.376]
60007900107.7
[+31.7]
3速1.650
[7.517]
68206330134.3
[+26.6]
4速1.409
[6.419]
72605410157.3
[+23.0]
5速1.222
[5.567]
73704690181.3
[+24.0]
6速0.966
[4.401]
67203710229.4
[+48.1]
Fin4.556タイヤ外径630mm
レシオカバレッジ3.019

さて、ZR900C型Z900RSの変速機にはレシオカバレッジ3.019という、加速の力強さと最高速の伸びのバランス加減がほどよい6MTが採用されています。

これを速度の面から見てみると、1速ギヤ(2.916)の最高速76.0km/hから、最も高い6速ギヤ(0.966)の最高速229.4km/hまでの速度間(速度差は153.4km/h)を、4段のギヤで刻んで速度を上乗せしていく格好になります。

一覧表のギヤ比欄の下にある[]で囲まれた数値は、それぞれのギヤ比と一次減速比1.627および二次減速比2.800を掛けた総減速比を表記しています。

また「Shift-up回転数」は、たとえば1速ギヤで8500rpmまで回して2速ギヤにシフトアップした際に、1速ギヤと2速ギヤのステップ比(0.706)から考えると8500rpmから6000rpmまで落ちますよ、というものです。

ステップ比が大きくてシフトアップ後に回転が落ちすぎてしまい、パワーバンドを大きく外すような場合には、8500rpmより上まで回したほうが加速の雰囲気が良くなるでしょうし、逆の場合は早め早めのシフトアップが結果的に功を奏す、かもしれません。

最高出力が発生する8500rpmにおいて、最も高い6速ギヤのギヤ比0.966での速度は229.4km/h、時速100kmでの回転数は3710rpmになります。

最高速という視点で見ると、高速道路を走行するにしてもこんな速度が出せる必要はないのですが、裏を返せば巡航回転数を低く保てるということでもあります。不届き者を前にどれだけ血が滾ろうとも、逸る気持ちをぐっと抑えて大人の余裕を見せてあげましょう。

また、最高出力が発生する回転数の半分を少し下回るくらいの回転数で時速100kmが出せるので、高すぎず低すぎもしないストレスフリーな高速クルージングが可能となりそうです。

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巡航時の回転数を比較的簡単に下げる方法としては、タイヤの外径を大きくする、またはフロントスプロケットの歯数を15丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を42丁より減らすという方法があります。


レブリミットと最高速|8500rpm以降の速度


6500
rpm
8500
rpm
9400
rpm
10200
rpm
11100
rpm
1速58.176.084.091.299.2
2速82.3107.7119.1129.2140.6
3速102.7134.3148.5161.1175.4
4速120.3157.3173.9188.7205.4
5速138.7181.3200.5217.6236.8
6速175.4229.4253.6275.2299.5
PS12.115.917.519.020.7

最高速度に大きく関係するのは最高出力ですが、ギヤ比とタイヤ径、そしてエンジン回転数を抜きにして語ることはできません。

エンジンのレブリミット(何回転まで回るのか)については、エンジンの仕様や制御方法によりけりで多種多様すぎますので、ここでは単純に最高出力が発生する8500rpmを基準として、1割増の9400rpm、2割増の10200rpm、3割増の11100rpmまで回ったとしたら、このくらいの速度になりますよ、という一覧表を作ってみました。(6500rpmは最大トルク発生回転数)

※エンジンのレブリミットは最高出力が発生する8500rpmより若干高い回転数に設定されますが、エンジンの出力は8500rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、8500rpm以降も加速できるかどうかは未知数です。実際の最高速は走行抵抗と出力が釣り合った時点の速度になります。

オレンジ色に着色してある欄には、それぞれの回転数での平均ピストン速度を記してあります。この速度はエンジンの回転数上限を左右する要素のひとつとされ、8500rpmでの15.9m/sから回転数が増すごとに速くなり、11100rpmでは20.7m/sになります。


巡航時によくある速度での回転数

ギヤ40kmh60kmh80kmh100kmh120kmh
1速4480671089501119013430
2速31604740632079009480
3速25303800506063307600
4速21603240432054106490
5速18802810375046905630
6速14802220296037104450

ここでは1速から6速までのそれぞれのギヤごとに、それぞれの速度でどのくらいエンジンが回っているのかを調べてみます。

6速ギヤの場合、40km/hでは1480rpm、60km/hでは2220rpm、高速道路によくある80km/hでは2960rpm、100km/hでは3710rpm、制限速度が120km/hになると4450rpmまで回す必要が生じます。

ちなみに、エンジン出力と回転数、ギヤ比が深く関係するので到達できる車種は限られますが、スピードリミッターが働く180km/hでは6670rpm、さらに車種は限られますが300km/hでは11120rpmまで回ります。


6500rpmと8500rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク10.0kgm|車両重量215kg
ギヤ6500rpm
駆動力とTWR
8500rpm
駆動力とTWR
差分
1速421.7kgm
[0.51kg/kgm]
396.4kgm
[0.54kg/kgm]
-25.3
[+0.03]
2速297.6kgm
[0.72kg/kgm]
279.8kgm
[0.77kg/kgm]
-17.8
[+0.05]
3速238.6kgm
[0.90kg/kgm]
224.3kgm
[0.96kg/kgm]
-14.3
[+0.06]
4速203.8kgm
[1.05kg/kgm]
191.5kgm
[1.12kg/kgm]
-12.3
[+0.07]
5速176.7kgm
[1.22kg/kgm]
166.1kgm
[1.29kg/kgm]
-10.6
[+0.07]
6速139.7kgm
[1.54kg/kgm]
131.3kgm
[1.64kg/kgm]
-8.4
[+0.10]
PWR2.37kg/PS1.94kg/PS-0.43

エンジンから発生する最大トルク10.0kgmは、ギヤを介して減速する(回転数を落とす)ことで、まるで倍々ゲームのごとく増大して最終的には元の何十倍、何百倍にもなります。

たとえば1速ギヤの場合、エンジンの軸トルク10.0kgmが1速ギヤを介して2.916倍に、さらに一次減速比と二次減速比で4.556倍に、そしてこれをタイヤの半径で割ると最終的な駆動力は421.7kgmになるという寸法です。

このエンジンは8500rpmで111PSを発生しますから、その時点での軸トルクは9.4kgm、同じ要領で計算すると最終的には396.4kgmになります。

基本的にはこの数値が大きいほど地面を蹴って進もうとする力が強く、6500rpmと8500rpmとの落差が小さいほど高回転域でのトルクの低下が少ない、つまり加速感が持続すると言えるかもしれません。

[]内の数値は、最大トルク発生時(10.0kgm/6500rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の215kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.51kg/kgmとなっています。

この0.51kg/kgmという数値はシグナルスタートで負けるほうが珍しいほどの加速性能に愛着は深まり、きっと「このバイクに乗っていて良かった!」と思わせてくれることでしょう。

ちなみに、自動車のサイトで集計した1速ギヤTWRの平均が1.60kg/kgmでしたので、その道では名の知れたスポーツカーであっても、一瞬にして点にしてしまう猛烈な加速が期待できます。


前後スプロケットと加速力および最高速の熱烈な関係

ここからは部品があるかどうか、装着できるかどうかは度外視して、前後のスプロケットの歯数(丁数とも)を変更することで時速100kmでの回転数や、最も高いギヤ比における8500rpmでの速度、1速ギヤでの最大駆動力がどのように変化するかを調べてみます。

フロントスプロケット(ドライブスプロケット)を変更

フロントスプロケット(15丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
8500rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
12丁42丁4630183.5527.1
13丁4280198.8486.6
14丁3970214.1451.8
15丁3710229.4421.7
16丁3470244.7395.4
17丁3270259.9372.2
18丁3090275.3351.4
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ14丁15丁16丁17丁
1速70.976.081.086.1
2速100.5107.7114.8122.0
3速125.3134.3143.2152.2
4速146.8157.3167.7178.2
5速169.2181.3193.4205.5
6速214.1229.4244.7259.9

ZR900C型Z900RSのフロントスプロケットは15丁ですので、これを3丁少ない12丁から3丁多い18丁まで変化させてみました。

ノーマルの15丁では時速100kmでの回転数が3710rpm、8500rpmでの速度が229.4km/h、最大駆動力が421.7kgmとなっています。

そこから12丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が4630rpmまで上昇、速度は183.5km/hまで低下、最大駆動力は527.1kgmに向上し、最高速と引き換えに加速力を手に入れる格好になります。

3丁増やすとギヤ比は高くなる方向に傾き、回転数は3090rpmに低下、速度は275.3km/hに上昇、最大駆動力は351.4kgmに下落し、今度は加速力と引き換えに最高速を手に入れる格好になります。

この場合、巡航回転数が下がり、最高速も大きくなり、燃費も向上しそうな点がいかにも魅力的ではありますが、うっかりエンジン特性や出力に見合わぬ高いギヤ比に設定してしまうと、特にゼロ発進時においてウンともスンとも言わない激烈な鈍足マシンに豹変しかねません。


リヤスプロケット(ドリブンスプロケット)を変更

リヤスプロケット(42丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
8500rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
15丁39丁3440247.0391.6
40丁3530240.8401.7
41丁3620235.0411.6
42丁3710229.4421.7
43丁3790224.0431.8
44丁3880219.0441.8
45丁3970214.1451.8
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ40丁41丁42丁43丁44丁
1速79.877.876.074.272.5
2速113.0110.3107.7105.1102.8
3速141.0137.6134.3131.1128.2
4速165.1161.1157.3153.6150.1
5速190.4185.8181.3177.1173.1
6速240.8235.0229.4224.0219.0

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の42丁から変更した場合を見てみます。

リヤはフロントとは逆で、歯数を減らすことでギヤ比が高くなって最高速が伸び、増やすことでギヤ比が低くなって加速力が増していきます。

また、リヤはもともとの歯数が多いのでフロントの1丁ほどのインパクトはなく、1丁減らしたから、増やしたからといってもびっくりするほどには変わりません。

フロントを14丁にして加速重視か、16丁にして最高速重視かの大まかな方向性を決め、リヤの増減で微調整をする、あるいはフロントは15丁のままリヤの増減で味付けを変えるなど、スプロケット選びは考えるだけでもワクワクしてきて希望いっぱい夢いっぱいです。

※スプロケットの歯数を変更すると、車種によってはスピードメーターに誤差を生じる場合があります。メーター誤差が過大になると車検に合格しませんし、特に最高速が伸びる方向へのスプロケ交換においては、思わぬスピード違反切符に涙を流すことにも繋がりますのでご注意ください。


ZR900C型Z900RS 2017/12モデルの各種スペック詳細ページ

主要諸元
主要諸元と年間の維持費、燃費と航続距離

エンジン
エンジン性能と特性、パワーウェイトレシオ

タイヤ
タイヤサイズ変更と加速力&最高速の変化

通知表
さまざまな性能評価の数値と偏差値&順位
【ギヤ比編】同車名または同型式の車種一覧
Z900
ZR900B型
(2018/04)
125PS
10.0kgm
18.5km/L
132.8万円
Z900RS
[CAFE]
ZR900C型
(2018/03)
111PS
10.0kgm
20.0km/L
132.8万円